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《浙江大学》 2002年
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温度制度对玻璃液流温度场和速度场影响的三维数值模拟研究

何增谊  
【摘要】: 本文系统地评述了国内外玻璃熔窑中液流运动研究方法的发展,并在综合浮法玻璃熔窑理论和实际作业过程的基础上,建立了具有实用意义的浮法玻璃熔窑内物料运动和传热过程的三维数学模型。该模型包括配合料熔化模型、与上部火焰空间耦合的半经验模型和玻璃液流运动模型。在配合料模型中,以平面区域内能量守衡和质量守衡为原则,建立了渗透性模型。液流模型则以流体力学中的连续性方程、动量方程和能量方程为基础。在玻璃物料上表热边界条件方面,根据熔窑内热传递过程特点,建立了火焰与配合料和玻璃液之间的传热过程的半经验模型。该模型克服了理论计算火焰空间热传递的困难,同时又避免了以固定液面温度作为边界条件造成的不真实性。 模型采用SIMPLEC法进行逐块迭代求解。计算程序用FORTRAN语言按块结构设计,便于模型功能的扩充,具有很强的通用性;计算环境采用了32位的PowerSration软件,从而完全克服了微机内存的限制,极大地提高了模拟结果的计算精度。 以日产400吨燃油浮法玻璃熔窑为实例,通过计算,对玻璃液的流场和温度场有进一步的认识,同时还可以明显地观察到热点和泡界线在窑炉中的位置。文中还通过改变小炉温度,用几个方案计算分析了温度制度变化对液流运动、温度分布的影响,进而通过对几个方案中各截面的等温线图和矢量图进行比较,分析了温度制度对配合料熔化和玻璃液澄清的影响。以上研究分析对浮法玻璃窑炉热工参数的制订,结构的设计改进和耐火材料的选用提供了重要的参考依据。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TQ171

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